[发明专利]太阳能电池及其制备方法

权利要求书

1.太阳能电池，包括：

基底；

在所述基底上的第一电极层；

在所述第一电极层上的光吸收层；和

在所述光吸收层上的缓冲层，

其中所述光吸收层包括：

具有渐变带隙能量分布的第一区域，

具有渐变带隙能量分布的第二区域，和

在所述第一区域和所述第二区域之间的具有基本上平坦的带隙能量分布的第三区域。

2.权利要求1的太阳能电池，进一步包括在所述缓冲层上的第二电极层，其中所述第二电极层为透明电极。

3.权利要求2的太阳能电池，进一步包括在所述第二电极层上的抗反射层。

4.权利要求1的太阳能电池，其中所述第一区域的渐变带隙能量分布朝向所述第一电极层和所述光吸收层之间的界面升高。

5.权利要求1的太阳能电池，其中所述第二区域的渐变带隙能量分布朝向所述光吸收层和所述缓冲层之间的界面升高。

6.权利要求1的太阳能电池，其中所述第一区域的渐变带隙能量分布和所述第二区域的渐变带隙能量分布在所述渐变带隙能量分布各自的最低点与所述第三区域的基本上平坦的带隙能量分布汇合。

7.权利要求1的太阳能电池，其中平均起来，所述第三区域的基本上平坦的带隙能量分布低于所述第一区域的渐变带隙能量分布和所述第二区域的渐变带隙能量分布。

8.权利要求1的太阳能电池，其中所述第三区域中的所述基本上平坦的带隙能量分布的最高带隙能量和最低带隙能量之间的差小于或等于0.2eV。

9.权利要求1的太阳能电池，其中所述光吸收层包括IIIA族原子和VIA族原子的至少一种。

10.权利要求9的太阳能电池，其中所述IIIA族原子包括Ga和In的至少一种，和其中所述VIA族原子包括S和Se的至少一种。

11.权利要求9的太阳能电池，其中所述光吸收层的带隙能量根据所述IIIA族原子和所述VIA族原子在所述光吸收层中的浓度分布状态改变。

12.权利要求9的太阳能电池，其中所述VIA族原子的浓度在所述光吸收层的所述第一区域和第二区域中比在所述第三区域中高。

13.权利要求9的太阳能电池，其中贯穿所述光吸收层，所述IIIA族原子的浓度改变小于10%。

14.权利要求1的太阳能电池，其中所述光吸收层包括化学式Cu(In_xGa_1-x)(Se_yS_1-y)₂的化合物，其中0.01<x<0.25和0.1<y<0.30。

15.制备太阳能电池的方法，所述方法包括：

在基底上形成第一电极；

在所述第一电极上形成光吸收层；和

在所述光吸收层上形成缓冲层；

其中所述形成光吸收层包括：

在所述第一电极上形成前体层，所述前体层包括Cu、Ga和In，

用含Se气体对所述前体层进行第一热处理以形成Cu(In_xGa_1-x)Se₂层，和

用含S气体对所述Cu(In_xGa_1-x)Se₂层进行第二热处理以形成Cu(In_xGa_1-x)(Se_yS_1-y)₂层，从而提供所述光吸收层，

其中0.01<x<0.25和0.1<y<0.30。

16.权利要求15的方法，进一步包括：

在所述缓冲层上形成第二电极层；或

在所述缓冲层上形成第二电极层和在所述第二电极层上形成抗反射层。

17.权利要求15的方法，其中所述形成前体层包括：

在所述第一电极层上形成Cu-Ga-In层；或

在所述第一电极层上形成Cu-Ga层，然后在所述Cu-Ga层上形成In层。